Fächerstrahl beschreibt ein Muster von Materie oder Energie, das von einem Sender, insbesondere einem Radiowellensender, emittiert wird. Die Form des Strahls von verschiedenen medizinischen Bildgebungsinstrumenten kann die Klarheit und Auflösung der Bilder bestimmen. Fächerstrahlen, die in der Radioastronomie verwendet werden, sind beim Abtasten des Weltraums nach Funksignalen effektiver als enge Strahlenbündel.
Die Querschnittsform eines Fächerstrahls ist eine Ellipse. Eine Ellipse oder ein Oval hat eine Hauptachse und eine Nebenachse. Beide Achsen schneiden das Oval in zwei gleiche Hälften. Bei einem Fächerstrahl ist die Hauptachse mindestens dreimal länger als die Nebenachse, was zu einem ziemlich gequetschten Oval führt. Wenn der Strahl von der Seite gesehen werden könnte, würde er wie ein Fächer aussehen, dessen Strahlen vom Ursprung ausgehen und sich in radialer Richtung ausbreiten.
Farbspritzgeräte haben oft einen Fächerstrahlaufsatz, um einen breiten Strahl mit geringer Höhe zu erzeugen. Auch Rasensprenger sind in dieser Form ausgestaltet. Düsen mit dieser Form erzeugen einen breiten Strahl, wodurch ein gleichmäßiger Auftrag wahrscheinlicher wird. Der Abstand zwischen Düse und Objekt bestimmt die Strahlbreite und die Dichte des aufgetragenen Materials.
Medizinische Bildgebungs- und Radioastronomieanwendungen bevorzugen den Fächerstrahlsender. Dies ist effektiv, da mehr Daten in einem einzigen Durchgang akkumuliert werden, die Datendichte jedoch gleichförmig ist. Diese Dichte ist beim Abtasten des Raums kritisch, da Dichteschwankungen als sinnvolle Funksignale fehlinterpretiert werden könnten. Die von den Scans zurückgegebenen Daten müssen manipuliert werden, um nützliche Bilder zu erstellen. Mathematiker haben eine mathematische Routine entwickelt, die Fächerstrahlfunktion, die die Geometrie des Strahls berücksichtigt.
Die Computertomographie (CT), ein medizinisches Bildgebungsgerät, demonstriert die Komplexität dieser Berechnungen. Bei diesem Gerät prallen Röntgenstrahlen vom Gewebe des untersuchten Körperbereichs ab und werden von Detektoren gesammelt. Die Maschine umkreist den Patienten und nimmt dabei über tausend Querschnittsbilder auf. Ein Computer manipuliert die Daten und erstellt ein zweidimensionales Bild oder ein dreidimensionales Modell des gescannten Bereichs.
Auch die Mobilfunkindustrie untersucht die Fächerstrahltechnologie. Im Bereich der Funkfrequenzen, die der drahtlosen lokalen Kommunikation zugewiesen sind, 60 Gigahertz (60 GHz), werden Funkwellen schlecht gebeugt oder um Hindernisse herum gebeugt. Eine Person, die zwischen dem Sender und einer Person steht, die einen Laptop benutzt, verursacht einen erheblichen Verlust des vom Computer empfangenen Signals. Fächerstrahlantennen reduzieren dieses Problem erheblich.